软件体系结构的层次性
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§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
– 部件连接器：完成部件与部件之间的连接 – 部件：数据、外部设备、程序段 – 实现部件连接的四种方式
过程调用 远程过程调用 事件触发 服务连接
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§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
–过程调用方式
部件之间通过过程、函数或方法实现连接 必须知道对方部件的标识、对外提供的操作过程标 识、参数设置
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§9.2 软件的物质基础
分布计算系统
– 多台计算机通过网络连接起来的大系统 – 分布存储的多处理机系统
但各自运行独立的操作系统
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§9.2 软件的物质基础
结论
– 多处理机需要并行处理（解决并行任务的调度 和自动分解），对软件设计提出了复杂的要求， 使软件设计的复杂度大大提高
– 我们以讨论串行计算机环境下的软件体系结构 为主
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§9.2 软件的物质基础
计算机硬件体系结构
–软件是对一组数据进行处理的一串指令。 –根据处理指令流和数据流的数量，计算机分为：
SISD SIMD MISD MIMD
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§9.2 软件的物质基础
多处理机系统
–属于MIMD系统 –多处理机系统分为
共享存储器 分布存储器
–工作在统一的操作系统下进行资源管理 –挑战：并行算法和软件的设计
–这些建筑学的思想再软件结构的研究中也得到 了重视，提出并发展了软件“软件设计模式” 的概念。
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要清晰的角色划分：从建筑业看各个角色的划 分。
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§9.2 软件的物质基础
软件设计的物质基础是当前的计算机硬件，它决定了软 件设计和实现的出发点。 当前硬件的变革表现在两个方面 –非冯.诺依曼运行机制的产生 –并行处理为特征的高性能计算机结构
请求部件 请求部件
接口
分析器
执行器
各类解释器、功能服务器采用的就是这种连接方式
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§9.3 软件的结构基础
任何具有固定组成形式的数据、代码、数据集合、代码 序列、数据和代码的结合体都可以称作结构。 无论多么高层的结构，都是建立在基础结构之上的，作 为软件结构基础的思想和概念，包括四个方面：
结构化控制流 结构化连接模式 数据结构 抽象数据类型
结构化控制流
越
结构化连接模式
来
数据结构
越
抽象数据类型
抽
象
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
–顺序序列
<statement 1> … <statement n>
–转向语句
goto <lable>
–过程调用
<procedure name><para 1,…para n>
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§9.3 软件的结构基础
– 构造软件同样需要基础。计算机硬件结构、软 件的基本组成、构成软件的可用组块三个方面。
– 讨论软件的体系结构必须首先建立一个基础： 一旦确立了基础，各种观点的比较就有了共同 的标准语言。
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要层次：从建筑的层次性看软件构成。
– 建筑是由基本材料到基础构件再到整体框架逐 层次发展和构成的历程。
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
– 循环语句
For While do Repeat until Break Continue
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
– 事件/异常语句
On <事件> goto <label>
– 中断/事件控制
Set <事件> to <过程> Set <事件> on/off
Chapter 9 软件体系结构的层次性
Contents：
§ 9.1 从建筑学看软件的构成 § 9.2 软件的物质基础 § 9.3 软件的结构基础 § 9.4 软件的层次结构模型 § 9.5 软件体系结构的层次模型 § 9.6 软件体系结构的体系
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§9.1 从建筑学看软件的构成
在构建一幢建筑物和构建一个软件系统之间存在着惊人的 相似性。（From 软件架构师导读）
–简单而易于掌握的思想具有改变思想和认识的 力量。
牛顿与万有引力 弗洛伊德：潜意识的存在是行为的动机。
如果把软件和信息技术系统都想象成物理建筑，则：我们
会看到什么？
–废弃的房屋
–不开心的住户
–空房
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要基础：从建筑的基础性看软件构成
– 地基、材料、材料构成三个方面从根本上决定 了建筑物的结构、性能、功用、建造方法，形 成了建筑的基础。
– 软件的体系结构也是由使用最基本的材料开始， 到认识常用基础构件再到组装和构造整体框架 的发展过程。
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要模式：从建筑的组合性看软件构成
–形态和构件组成了建筑模式。20多年建立了现 代建筑学的250余种“场景－问题－解决方案” 模式，涵盖不同的规模和形态
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§9.3 软件的结构基础
结构化连接模式：建立在基本控制流之上的高层次抽象， 属于控制模式。
– 指部件与部件连接关系的构成形式。
条件连接 循环连接 查询连接 中断/事件方式 共享信息方式
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–远程过程调用
RPC 网络分布环境下的过程调用 通过代理部件完成部件之间的连接
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§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
– 中断/事件触发方式
通过硬件提供的中断及其控制机制实现部件连接的 方式
用特定名称标识中断号码就形成事件触发的部件连 接方式
– 服务连接方式
服务连接方式由接口、分析器、执行器构成
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§9.3 软件的结构基础
任何具有固定组成形式的数据、代码、 数据集合、代码序列、数据和代码的结合体 都可以称作结构。
无论多么高层的结构，都是建立在基 础结构之上的。
பைடு நூலகம்
软件结构的问题从最初的最基本、最 底层的描述过渡到越来越高、越来越抽象的 层次上。
作为软件结构基础的思想和概念，包 括四个方面：
结构化控制流
– 条件语句
if <condition> then <statement> if <condition> then <statement 1> else <statement 2>
– 开关语句
Swithch <expression> Case value 1 <statement 1> … Case value n <statement n>
§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
– 部件连接器：完成部件与部件之间的连接 – 部件：数据、外部设备、程序段 – 实现部件连接的四种方式
过程调用 远程过程调用 事件触发 服务连接
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§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
–过程调用方式
部件之间通过过程、函数或方法实现连接 必须知道对方部件的标识、对外提供的操作过程标 识、参数设置
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§9.2 软件的物质基础
分布计算系统
– 多台计算机通过网络连接起来的大系统 – 分布存储的多处理机系统
但各自运行独立的操作系统
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§9.2 软件的物质基础
结论
– 多处理机需要并行处理（解决并行任务的调度 和自动分解），对软件设计提出了复杂的要求， 使软件设计的复杂度大大提高
– 我们以讨论串行计算机环境下的软件体系结构 为主
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§9.2 软件的物质基础
计算机硬件体系结构
–软件是对一组数据进行处理的一串指令。 –根据处理指令流和数据流的数量，计算机分为：
SISD SIMD MISD MIMD
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§9.2 软件的物质基础
多处理机系统
–属于MIMD系统 –多处理机系统分为
共享存储器 分布存储器
–工作在统一的操作系统下进行资源管理 –挑战：并行算法和软件的设计
–这些建筑学的思想再软件结构的研究中也得到 了重视，提出并发展了软件“软件设计模式” 的概念。
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要清晰的角色划分：从建筑业看各个角色的划 分。
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§9.2 软件的物质基础
软件设计的物质基础是当前的计算机硬件，它决定了软 件设计和实现的出发点。 当前硬件的变革表现在两个方面 –非冯.诺依曼运行机制的产生 –并行处理为特征的高性能计算机结构
请求部件 请求部件
接口
分析器
执行器
各类解释器、功能服务器采用的就是这种连接方式
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§9.3 软件的结构基础
任何具有固定组成形式的数据、代码、数据集合、代码 序列、数据和代码的结合体都可以称作结构。 无论多么高层的结构，都是建立在基础结构之上的，作 为软件结构基础的思想和概念，包括四个方面：
结构化控制流 结构化连接模式 数据结构 抽象数据类型
结构化控制流
越
结构化连接模式
来
数据结构
越
抽象数据类型
抽
象
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
–顺序序列
<statement 1> … <statement n>
–转向语句
goto <lable>
–过程调用
<procedure name><para 1,…para n>
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§9.3 软件的结构基础
– 构造软件同样需要基础。计算机硬件结构、软 件的基本组成、构成软件的可用组块三个方面。
– 讨论软件的体系结构必须首先建立一个基础： 一旦确立了基础，各种观点的比较就有了共同 的标准语言。
精选ppt
§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要层次：从建筑的层次性看软件构成。
– 建筑是由基本材料到基础构件再到整体框架逐 层次发展和构成的历程。
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
– 循环语句
For While do Repeat until Break Continue
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§9.3 软件的结构基础
结构化控制流
– 事件/异常语句
On <事件> goto <label>
– 中断/事件控制
Set <事件> to <过程> Set <事件> on/off
Chapter 9 软件体系结构的层次性
Contents：
§ 9.1 从建筑学看软件的构成 § 9.2 软件的物质基础 § 9.3 软件的结构基础 § 9.4 软件的层次结构模型 § 9.5 软件体系结构的层次模型 § 9.6 软件体系结构的体系
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§9.1 从建筑学看软件的构成
在构建一幢建筑物和构建一个软件系统之间存在着惊人的 相似性。（From 软件架构师导读）
–简单而易于掌握的思想具有改变思想和认识的 力量。
牛顿与万有引力 弗洛伊德：潜意识的存在是行为的动机。
如果把软件和信息技术系统都想象成物理建筑，则：我们
会看到什么？
–废弃的房屋
–不开心的住户
–空房
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§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要基础：从建筑的基础性看软件构成
– 地基、材料、材料构成三个方面从根本上决定 了建筑物的结构、性能、功用、建造方法，形 成了建筑的基础。
– 软件的体系结构也是由使用最基本的材料开始， 到认识常用基础构件再到组装和构造整体框架 的发展过程。
精选ppt
§9.1 从建筑学看软件的构成
体系结构需要模式：从建筑的组合性看软件构成
–形态和构件组成了建筑模式。20多年建立了现 代建筑学的250余种“场景－问题－解决方案” 模式，涵盖不同的规模和形态
精选ppt
§9.3 软件的结构基础
结构化连接模式：建立在基本控制流之上的高层次抽象， 属于控制模式。
– 指部件与部件连接关系的构成形式。
条件连接 循环连接 查询连接 中断/事件方式 共享信息方式
精选ppt
–远程过程调用
RPC 网络分布环境下的过程调用 通过代理部件完成部件之间的连接
精选ppt
§9.3 软件的结构基础
部件连接方式
– 中断/事件触发方式
通过硬件提供的中断及其控制机制实现部件连接的 方式
用特定名称标识中断号码就形成事件触发的部件连 接方式
– 服务连接方式
服务连接方式由接口、分析器、执行器构成
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§9.3 软件的结构基础
任何具有固定组成形式的数据、代码、 数据集合、代码序列、数据和代码的结合体 都可以称作结构。
无论多么高层的结构，都是建立在基 础结构之上的。
பைடு நூலகம்
软件结构的问题从最初的最基本、最 底层的描述过渡到越来越高、越来越抽象的 层次上。
作为软件结构基础的思想和概念，包 括四个方面：
结构化控制流
– 条件语句
if <condition> then <statement> if <condition> then <statement 1> else <statement 2>
– 开关语句
Swithch <expression> Case value 1 <statement 1> … Case value n <statement n>